ВАРИОТРОФНЫЕ СИНЕЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ-БАКТЕРИИ

Карнаухов В. Н.
Институт биофизики клетки РАН, 142292 Пущино
Цветение синезеленых в озерах и водохранилищах часто представляют собой крупные экологические катастрофы, сопровождающиеся падением практически до нуля концентрации кислорода в воде, массовой гибелью рыб и ракообразных, тяжелыми заболеваниями людей, употреблявших воду или рыб из такого водоема. Люминесцентные спектральные исследования одиночных клеток этих микроорганизмов, которых некоторые называют синезелеными водорослями (фотоавтотрофами), в то время как другие именуют их цианобактериями (гетеротрофами), показали, что эти микроорганизмы являются вариотрофами, способными переходить от фотоавтотрофного механизма энергообеспечения (хлорофил-содержащие водоросли) к безхлорофильному гетеротрофному механизму энергообеспечения (цианобактсрии) и обратно в зависимости от состояния среды обитания. В загрязненных водоемах с высокой концентрацией фосфатов синезеленые бурно размножаются в фотоавтотрофном состоянии (водоросли) и быстро извлекают фосфаты из окружающей среды. Не имея возможности существовать как водоросли в условиях низкой концентрации фосфатов в среде обитания, синезеленые переходят на гетеротрофный режим энергообеспечения и становятся цианобактериями, быстро потребляющими кислород до почти полного его удаления из водоема. Казалось бы, что и сами гетеротрофные цианобактсрии должны погибнуть при столь сильном снижении концентрации кислорода в среде обитания. Этого однако не происходит потому, что гетеротрофные цианобактерии оказываются способными образовывать простейший симбиотический организм-коллонию с фотоавтотрофными синезелеными водорослями. При этом, например, продуцирующие кислород хлорофиллсодержащие фотоавтотрофные синезеленые водоросли Microcystis aeryginosa находятся в центре, а безхлорофильные цианобактерии Microcyslis aeryginosa образуют наружные слои клеток такой колонии-симбионта.